校园安全防范图像远程集中监控管理系统解决方案校园网专线方式

1、公安分局派出所辖区校园安全防范图像远程集中监控管理系统解决方案公安分局派出所辖区校园安全防范图像远程集中监控管理系统解决方案深圳市宝丽来锐智科技有限公司前言-略深圳市宝丽来锐智科技有限公司联系电话：4006-4001-05网站：www.polaroid-2010年版权所有，保留一切权利该文档只供【校园安全防范监控项目】使用，在没有得到本公司或者本公司合作伙伴书面许可时，任何单位和个人不得擅自摘抄、复制本书（软件等）的一部分或全部，不得以任何形式（包括资料和出版物）进行传播。版权所有，侵权必究。内容如有改动，恕不另行通知。目 录1.系统说明及系统设计41.1.校园监控系统的改造41.2.校园图像

2、远程集中监控原理构造61.3.校园图像远程集中监控三级网络71.4.设备清单81.5.费用核算和统计82.基于数字化网络摄像机的远程图像监控管理系统93.系统规划与实施113. 多级监控平台2231基本组件223.1.3 管理服务器 (IMagineWorld RVSServer)2332系统特色2533数字化网络摄像机（IPC）3034 IMagineWorld RVS监控平台3235 功能优势37传统的远程图像监控模式通常在监控点和监控中心之间敷设光缆作为传输通道，光缆两端接光端机作为视频/光信号转换设备，监控点摄像机摄取的视频图像通过光端机转换成光信号并通过专用光缆传送到监控中心，在监控

3、中心再通过光端机将光信号还原成视频图像信号在监视器上显示。但是，上述基于专用光缆+光端机的远程监控模式的最大弊端就是：造价昂贵！针对以上拟实施的公安机关对各校园的远程图像监控管理，由于各校园分布点多而面广，如果按照以上模式组建远程监控系统，则需要在每个校园和公安分局监控中心之间敷设一条专用光缆，其高昂的造价决非各校园或公安机关所能承受。因此，我们根据上级文件指示精神，在满足相关功能要求的前提下，对目前市场上通用的各种监控模式进行深入的分析比较，希望找到一种经济可行的远程图像监控管理的实施解决方案。方案依据：1、 网络架构采用校园网专线；2、 全市校园按照N所来设计；3、 在目前校园已有的设备上

4、做改造；4、 构建3级网络；5、 转发服务器1. 系统说明及系统设计全市N所校园，每一家校园都需要进行远程集中监控管理。校园与集中管理监控中心采用专线网络方式。校园监控采用的是网络告诉球机将现场的视频信号转换成网络信号传输到监控中心。对于已安装了监控设备的校园，若之前安装的是数字硬盘录像机，则需要进行改造，将原有CIF分辨率（标清）编码方式均升级为D1分辨率（高清）编码方式来进行处理。若之前安装的监控设备是模拟摄像机直接接入监视器，或者接入计算机，则需要改造为支持本地接硬盘来进行存储的方式来进行处理。1.1. 校园监控系统的改造校园已有的监控系统分别如下三种类型：1、未装数字化监控系统，直接安

5、装网络高速球机进行监控联网布置，直接通过网络直接接入到公安网络来进行统一管理。2、校园已有采用数字硬盘录像机方式来进行本地集中存储的，直接通过模拟摄像机连接到视频分配器上，再转入数字硬盘录像机进行本地存储，同时，其他的模拟视频传输到视频服务器上来进行编码网传。由于目前场所中的DVR都采用CIF分辨率，清晰度较低，基本不能满足对于场所的监控要求，因此需要采用D1分辨率的数字化网络摄像机来进行编码传输。3、校园已安装pc式硬盘录像机，模拟摄像机可通过接入视频分配器接入到PC式硬盘录像机，同时再接入视频服务器进行编码网传。1.2. 校园图像远程集中监控原理构造校园图像远程集中监控系统采用全数字化编码

6、、存储、网络结合在一起组成，前端场所的信号的采集（包括音频、视频）到后面编码器设备的编码、编码器设备的本地存储及网传、市局或者分局中心的存储、集中管理，最终实现终端的录像查询、实时预览、声音监听、录像回放。校园所采用的监控采用目前市场上最先进的H.264视频压缩算法进行编码，同时采用G.722音频压缩算法进行音频编码，同时，采用多任务方式来进行网传和管理，可支持海量用户的直接访问。1.3. 校园图像远程集中监控三级网络【专线方式组成的监控网络】如上图所示，所有校园的监控数据通过防火墙传输到公安网络，公安网络采用的光线网络，通过防火墙接入到服务器组中，服务器组采用两种类型的服务器构成：存储服务器

7、和转发服务器。存储服务器负责对于前端场所网络中的每一个场所的音、视频报警数据进行集中统一存储，同时，访问用户组（终端管理监控用户）可以直接通过网络查询到对应场所的音视频资料，并且可下载、转录进行备案。转发服务器负责对于前端场所网络的每一个场所的音、视频报警数据进行收集，收集后为了减轻多用户的同时集中访问，可将该部分数据转发出去，发给不同的访问用户。转发服务器支持海量用户的同时访问。再访问用户组中，网络带宽采用100M到桌面，保证终端监控管理用户访问的流畅性和实时性。带宽分布如下：由上图可见，每一个场所的监控设备到公安网络的带宽分配在10M100M之间，这样可以完全保证每一个场所的视频、音频、报

8、警数据的上传。公安网络内部均采用100M1000M的带宽，稳定保障数据传输，即使在服务器组采用多级转发，访问用户组的访问流量需要的带宽仍然比较充裕。1.4. 设备清单设备序号设备名称设备型号设备数量备注备注：按照全市校园N所来进行计算。1.5. 费用核算和统计费用构成序号场所内监控设备线路费用运营线路费用中心服务器费用维护费用（场所和中心）备注：按照全市校园N所来进行计算。2. 基于数字化网络摄像机的远程图像监控管理系统数字化网络摄像机是最近几年才面世的第三代全数字化远程视频集中监控系统的核心设备，属于最新一类的数字化监控产品，利用它可以将摄像机捕捉的图像进行数字化编码压缩处理后，通过局域网、

9、广域网、无线网络、校园网或其它网络方式传送到网络所延伸到的任何地方，千里之外的网络终端用户通过普通电脑就可以对远程图像进行实时的监控、录像、管理。数字化网络摄像机基于网络实现动态图像实时传输的特点，使得以往必须局限在区域范围的图像监控系统，变成可以不受时间与地域的限制。在本系统核心设备选型中，我们之所以最终选择数字化网络摄像机，主要是考虑到：通过它可以将模拟图像数字化处理后基于IP网络进行传输并最终达到监控中心，由于目前校园网络的无所不及，因此本系统可以借助于现有公有校园网络资源实现图像的远程监控管理而无须专门铺设造价昂贵的光缆网络。但是，由于目前市场上各种数字化网络摄像机设备种类繁多，功能及

10、性能差异较大，为慎重起见，在设备品牌及规格选择过程中，从系统的实际应用需求出发，结合单位内部的实际情况特点，我们确定了以下系统总体设计以及设备标准要求：1 辖区各校园根据实际情况，在出入口等敏感地点设置1个网络高速球式监控摄像机用于区公安局远程监控需要。2 考虑到绝大多数校园已建立内部监控系统，为节约各校园在系统设备上的投入，原则上可利用原有监控摄像机。3 各校园利用网络作为数字压缩信号的传输载体。4 为保证图像的远程监控效果，我们要求选定的数字化网络摄像机必须在保证图像质量的前提下（即达到352*288分辨率，25帧/秒/路的图像质量效果），每路数字化压缩后的图像占用带宽不超过250K。 5

11、 监控管理人员以公安局治安大队相关人员以及相关主管领导为主，考虑到多数人的电脑操作能力，监控管理软件应简便易用，多个用户可分别监控各自需要的图像画面或同时监控同一地点的图像画面而不会出现网络堵塞。6 监控中心任意客户端电脑在授权范围内都可以对辖区各校园图像点实施集中的、实时的监控，在需要的情况下，可以对监控图像进行存储录像，可以随时查看所保存的任意时间、网点的录像资料。3. 系统规划与实施本系统前端网点的数字化网络摄像机通过标准RJ45网线连接，其网络端口和网络交换机连接，将接收的视频图像数字化压缩后的IP数据上传到监控中心。由于宝丽来锐智数字化网络摄像机具备的心跳功能，前端无须专门配备接入设

12、备，就可以有效地保障监控中心和监控网点之间的稳定连接。因此，除了期间出现的一些人为的沟通协调障碍之外，本系统各前端设备的安装调试及组织工作进展较为顺利。对于监控中心（公安分局），其实际资源情况为：一条校园网专线。接入校园网络，中心内部已建有1000M光纤网络。系统要求：监控中心内部局域网上的任意客户端电脑在授权范围内都可以对辖区各校园图像点实施集中的、实时的监控，在需要的情况下，可以对监控图像进行存储录像，可以随时查看所保存的任意时间、网点的录像资料。根据以上情况和要求，结合宝丽来锐智数字化网络摄像机产品的功能和特点，监控中心采用流服务数据转发模式，即：设立一台监控主机（视频流媒体管理服务器）

13、用于访问并接收各校园监控图像，同时该监控主机又作为内部局域网监控客户端的服务器，有监控需求的客户端向监控主机发送监控指令并通过监控主机取得所需的前端各校园监控图像。本结构模式最大的优点就是节省外网带宽资源。例如：当监控中心有N个监控客户端需要同时观看远程某一个监控点图像时（假设一路图像带宽占用为250K），常规模式下外网带宽占用为（N*250）K，必然会导致数据堵塞从而影响监控效果，如图一所示；而采用流服务数据转发模式，无论监控中心有多少监控客户端观看远程某一个监控点图像，监控网点只需向 “视频流媒体管理服务器”传送图像，监控客户端也只需向“视频流媒体管理服务器”发出观看请求，其外网带宽占用始

14、终仅为250K，如图二所示。图一 常规监控模式示意图图二 流服务数据转发监控模式示意图此外，考虑到监控管理人员以公安局治安大队相关人员以及相关主管领导为主，可能有部分监控管理人员的电脑操作能力有限，监控管理软件必须尽可能地简便易用。经与产品公司技术人员协商，由该公司提供一套最新开发的基于“视频流媒体管理服务器”的WEB版客户端监控管理软件，该软件以WEB方式提供单画面的实时监控、录像、检索回放、控制等功能，操作客户端可以通过校园网 Explorer访问“视频流媒体管理服务器”，根据流媒体管理服务器的配置信息界面上列出的所有监控网点名称，监控人员可以点击选择任意一个监控点进行实时监控、录像等操作

15、，该WEB版客户端软件具有专业网络视频集中监控系统软件的录像、回放、全屏、抓拍、云台控制等基本功能，且操作极其简单便捷，经领导使用后深得赞许。图三即实际应用中的WEB版客户端软件图例，图四即全系统结构示意图。图三 实际应用中的WEB版客户端软件截图1图四 校园视频图像远程集中监控管理系统结构示意图一、 系统说明1.1.1 系统优势说明略2.2.2 组网整个系统采用集中管理、分布监控的设计思路，全网采用3级组网架构，组网如图：2.2.3 组网说明各前端监控点，即各校园监控点的视频图像经网络摄像机压缩成数字信号，链接到安装在校园监控单位管理办公室局域网上的视频监控中心服务器上，并上传到校园监控单位

16、专网，其他校园监控单位内部相关监控部门与人员由校园监控单位管理办公室监控系统管理员授权，通过客户端软件，监控相关监控点。同时，其他相关部门或人员亦可经授权，连接到校园网，通过客户端软件浏览监控相关监控点图像。如果需要其他社会有关行业的视频监控信号接入到校园监控单位管理办公室，仅需在其他社会有关部门监控中心添加视频服务器即可。系统总体架构平安校园（校园监控报警联网系统）是一个覆盖整个校园的集成式、多功能、综合性大型监控报警系统，业务范围涵盖治安、交管、消防、刑侦、内保等多个警种，包括图像监控与报警系统（包括车载移动摄像终端系统）、重点要害部位监控与报警系统、居民小区技术防范系统、和

17、机动车防盗防劫报警系统、道路交通监控和卡口系统、电子巡更管理系统等独立而又互相协作的子系统，校园监控报警联网系统不仅仅强调以上各个子系统的建设，也强调对以上系统和相关资源的整合与集成。虽然系统的组成非常复杂，但是从资源组合与整合的角度上可以分为四个组成部分：监控中心，传输网络平台，监控资源和用户群。监控资源是信息的提供者，用户群是信息的服务对象，监控中心是信息的管理者，是信息存储与共享的平台，传输网络提供了各种信息（数字的和模拟的）的传输通道，连接了以上三个部分。传输网络平台传输网络平台市局监控中心分局监控中心基层所队监控中心1基层所队监控中心N其他业务部门监控中心一级监控中心二级监控中心三级

18、监控中心图像采集设备声音采集设备报警设备资源社会监控中心用户终端公安用户社会用户 监控中心监控中心可以分为分局监控中心和社会监控中心。监控中心是指由部门管理和使用的，具有接处警能力的监控中心。它分布在各个业务部门中，如治安、交管、内保、消防等部门，这些业务部门已经建有大量的前端监控资源，监控中心是这些监控资源的存储和共享平台。监控中心是监控报警联网系统的核心部分，汇接各种监控资源，将所需的视频、音频、数据信息进行编码和存储，并根据授权进行实时播放、检索和浏览，是实现互联、互通、互控和满足实战应用的共享平台，为各级机关、业务部门和各级领导决策、指挥调度、取证提供及时、可靠的报警和监

19、控信息。监控中心采用分级设置，依据管理权限的不同可以分为一级、二级、三级监控中心，各个校园可以根据本地区的行政区划、治安状况、校园地域范围、经济发展状况，合理选择适合本校园的监控中心的分级架构，例如可以建设一个级别、两个级别或者三个级别的监控中心。每一级的监控中心配有监控管理服务器，实现对本级监控中心客户端和所辖下级监控中心的管理和授权。分局监控中心：三级监控中心：一般是指由派出所设立的报警与视频监控中心。派出所是监控报警联网系统的基层单位，对所辖区域负有直接责任，是视频监控资源整合共享、控制管理和应用的基础和源头。派出所在视频监控方面的技术力量较薄弱，因此三级监控中心的系统应该简单、方便、可

20、靠。三级监控中心的监管服务器可以管理本辖区内前端设备和授权客户端，接受来自上级监控中心监管服务器的管理。二级监控中心：一般是指由分（县）局或者其他业务部门设立的报警与视频监控中心。二级监控中心接收三级监控中心上传的图像，同时可以根据实际情况，拥有独立的前端监控资源，二级监控中心对所辖的三级监控系统具有管理权限，并且可以将本地监控设备进行统一管理，同时也接受一级监控中心的管理，这些管理都是通过设在二级监控中心的监管服务器进行的。一级监控中心：一般是指由市级局设立的报警与视频监控中心。市局级监控中心的监控管理服务器在监控报警联网系统中具备最高的管理权限，各个分局（业务部门）和派出所的监控系统和前端

21、监控资源都受到一级监控中心监管服务器的管理和控制。社会监控中心：社会监控中心是指社会其他单位建设和管理的监控中心。例如校园应急联动指挥中心，重大社会活动（如重大庆典和重大纪念活动）的保安监控中心等。系统物理层次结构传统的监控系统从物理结构上可以分为图像和报警信号采集、信号传输和中心控制与显示三个部分。校园监控报警联网系统从物理结构上也可以按照这种方式分析，但是校园监控报警联网系统与传统的中小规模、区域性的监控报警系统有明显的区别。由于该系统的接入容量远远大于传统的监控系统，涉及的控制功能要求更加网络化，同时需要对接部门其它的系统如GIS、110指挥、接处警等等。因此在系统层次结构

22、上校园监控报警联网络要更加复杂，涵盖的内容更加丰富。系统结构图如下：权限控制电子地图三警合一指挥调度系统接口编码设备 网络视频服务器报警控制器 数字光端机摄像机 控制云台城市应急联动指挥调度系统接口高速IP网络社会监控中心接口DSL传输光纤传输无线网络视频切换检索与回放报警响应实时监控访问控制用户管理2.2.4数据采集层前端监控点前端设备层包括所有放置在监控点位的设备，如摄像设备、控制解码器、云台、报警发生器、网络视频编码器等。它是整个系统的信号源，由它产生模拟的视频信号，或者直接通过铜轴电缆或光纤传输，或者在现场直接转换称为H.264、H.264数字信号通过IP网络进行传输。前端设备层可以是

23、局自建的监控报警点位，也可以是社会上各个单位或者组织建设的监控报警点位资源，如社会小区的安全防范系统、重点企事业单位的监控报警系统、金融部门的监控报警系统等等。监控管理层：监控管理层管理所有的用户、数据和控制信号，负责数据的切换、显示、存储和相关处理，发出用户的控制命令，同时也负责用户的认证和授权。从硬件上它包括矩阵、数字化网络摄像机、数字式硬盘录像机、数字视频中心服务器、视频解码器、录像服务器等，在软件上它包括用户的认证与授权、视频的切换、数字视频的还原、模拟信号的压缩与数字化等模块。需要强调的是，由于监控控制设备的多样性，由于目前监控从模拟到数字的发展过程，主控系统的软件并不是完全统一的。

24、然而校园监控报警联网系统本身的特点，要求监控管理层的核心软件能够以网络化的方式统一地管理所有设备，所有的控制过程、数据存储和数据调用对用户来说都是透明的，不管下面的设备是矩阵还是数字硬盘录像机，不管是数字化网络摄像机还是录像服务器。这个软件控制平台能够跨越多种设备类型（数字与模拟）、跨越多种网络平台（局域与广域）。针对平安校园项目的这种要求，我们开发出了平安校园系统平台软件，它作为一个统一的集成管理平台，能够实现统一管理，集中管理与分布管理相结合的管理模式。业务接口层:校园监控报警联网系统是平安校园系统工程中的一个重要组成部分，它不仅作为一个独立系统发挥重要作用，同时为了实现部对社会治安“全面

25、控制、重点防范、快速反应、精确打击”的管理目标，它还必须与其它系统共享资源，统一协作：例如GIS地理信息系统和GPS定位服务、校园应急指挥联动系统、110接处警系统等等。为了能够与这些系统顺利对接，我们需要为这些系统提供开放的开发接口。数据交换处理层该部分包括两个部分，一个部分是从前端设备到控制显示中心的数据传输，另一个部分是不同监控管理中心之间的数据传输。由于校园监控报警联网系统的特点，它是一个分布式、多级控制的体系结构，因此传输网络的作用正日益重要。监控中心作为整个系统的核心枢纽，上联各级监控管理指挥中心，下联前端监控点，实现前端技防系统的整合。中心业务支撑平台对前端技防设备进行管理；对所

26、有远程传输的音视频报警信息集中存储；采用流媒体技术为各级监控管理指挥中心提供服务；负责协调、管理系统间的数据交换；同时监控中心也作为数据冗灾备份中心同时，视频管理应用系统平台是整个网络视频监控的核心，对下连接前端各种网络视频编码器并接入前端视频画面、接收并转发前端的各种报警信号、转发监控终端对前端的控制指令，对上接受轮切终端或监控终端的视频调度命令、转发视频至相应终端，其自身又管理着系统的所有用户信息、前端信息等。整个软件系统的工作流程如下:实时监控视频流传输流程:前提：用户已经通过系统身份认证a.用户发送视频监控请求到目录服务器b.目录服务器的权限管理系统检查用户的请求c.如果用户的请求合法

27、，目录服务器既可查询能提供相应视频的视频管理服务器，并且同时向该服务器发送请求信息d.视频管理服务器收到服务请求后，直接将视频信息传送到请求该路视频的用户处录像文件传输流程:前提：用户已经通过系统身份认证a.用户发送视频监控请求到目录服务器b.目录服务器的权限管理系统检查用户的请求c.如果用户的请求合法，目录服务器查询能提供录像文件的视频管理服务器，并且同时向该服务器发送请求信息d.视频管理服务器收到请求后，从录像存储数据库中查询录像机资料，如果该录像资料存在，既可发送给请求用户；如果该资料不存在，相应的会发送查询无此录像的信息给请求用户报警处理流程:前提：前端网络视频编码器已经通过系统身份认

28、证，网络视频编码器报警设置为“报警上传中心”a.网络视频编码器将报警发送到视频管理服务器b.视频管理服务器收到报警后，记录到报警日志，如果有关联视频则开启报警录像c.视频管理服务器查询有权限接收此报警信息的所有用户，并将报警发送给这些用户手动前端状态巡检工作流程:前提：用户已经通过系统身份认证a.用户发送视频监控请求到目录服务器b.目录服务器的权限管理系统检查用户的请求c.如果用户的请求合法，目录服务器查询能够巡检指定前端设备的所有视频管理服务器，并且同时向这些服务器发送巡检请求信息d.视频管理服务器收到请求后，巡检前端设备，发送巡检报告给请求用户设施配套：操作系统：Linux数据服务器：Or

29、acle IBM Sybase PostgresSQL MySQL Web服务器：Apache OracleWebServer 2.2.5 业务应用层各级用户根据现实情况，建立监控管理分中心。通过授权使用业务应用系统。监控管理指挥中心可以根据需要对前端监控点进行远程监控。具有前端技防设备自动巡检，报警信号和现场图像的联动传输、电子巡更、异地监控、历史资料进行查询,现场双向语言通话的功能。3. 多级监控平台完全自主开发并于2005年4月正式推出的代表目前国内最高水平的IMagineWorld RVS多级远程监控系统，也是整合图像监控、安防监控、环境监控、设备监控等集成监控系统平台。该系列产品目前

30、已经在网络化、智能化、集成化要求很高的军队、银行、水利、公安、钢铁、海关、医院、学校等部门领域有大量的应用。31基本组件图2如图2所示，IMagineWorld RVS多级远程监控系统基本组件包括：3.1.1数字化网络摄像机（IPC）数字化网络摄像机（IP Camera）完成前端模拟摄像机视音频信号的采集及H.264压缩和网络传输工作，需要有IP地址(可为静态或动态IP地址，为管理方便最好为静态IP地址)，能够按照指定分辨率和/或指定带宽对图像进行H.264压缩。网络传输支持单播/组播，可只输出单播视频流或组播视频流，也可同时输出单播和组播视频流，极大地方便了系统设计。RVS服务器通过IPC的

31、管理通道(简称M通道)与IPC交互，完成分辨率指定、视频输出带宽指定、单播输出指定、组播输出指定、打开/关闭视频流等管理和设置工作。3.1.2转发流媒体服务器(IMagineWorld RVS)IMagineWorld RVS主要完成对下属多个IPC的管理工作和视频转发(把来自IPC或RVS的视频流转发给RVS或用户机)工作，通过M通道与IPC交互进行管理。用户登录时(使用浏览器)，首先访问RVS服务器，RVS服务器对用户进行认证，可通知IPC发送单播/或组播视频流到用户，用户从RVS服务器下载客户端控件(很小，第一次使用时下载)，可直接接受IPC的视频流进行监控。用户机也可接收RVS服务器的

32、视频流，RVS服务器支持单播/组播，可只输出单播视频流或组播视频流，也可同时输出单播和组播视频流，极大地方便了系统设计。RVS服务器可多级配置，从而实现多级远程监控体系。在多级远程监控体系中，RVS服务器还有一项重要工作就是进行带宽管理，详见后续说明。3.1.3 管理服务器 (IMagineWorld RVSServer)管理服务(IMagineWorld RVSServer) 主要向管理员提供对管辖区域内设备的管理、状态的监视以及告警的管理。CS的各种数据均是从RVS获取，RVS主要负责数据收集、存储、转发，IMagineWorld RVSServer负责数据的处理和可视化显示。IMagin

33、eWorld RVSServer可以同屏16路监控前端任意采集工作站的任何多路的视音频，通过授权可以控制前端云台和镜头；IPC/DVR发生的报警会实时传送到相应的总控工作站，总控工作站会以声光和短信的方式通知管理人员；总控工作站还可以和多个前端交互点进行音视频交互，领导可以向前端工作人员下达命令。3.1.4 用户机（IMagineWorld RVSClient）用户使用浏览器或客户端即可进行监控。用户首先访问管理服务器，由管理服务器完成用户认证，管理服务器可通知转发流媒体服务器发送单播或组播视频流给该用户。注意，用户机接收的视频流可直接来自IPC(不需要通过RVS服务器中转)，也可来自转发流媒

34、体服务器。在用户机上对接收到的H.264视频流进行解压和显示。3.1.5多级体系构建示例图3如上图所示的三级远程监控体系，C级没有设置RVS服务器，A、B级设置了RVS服务器。下列基本组件之间通过M通道连接，构成整个监控管理体系：¨ A级RVS-B级RVS¨ B级RVS-C级IPC¨ A级用户机-A级RVS¨ B级用户机-B级RVS¨ C级用户机-B级RVS如下图所示，C级IPC发送组播视频流到C级用户机，发送单播视频流到B级RVS；B级RVS发送组播视频流到B级用户机，A级RVS发送组播视频流到A级用户机。图432系统特色3.2.1核心技术&

35、#168; H.264多媒体应用标准H.264标准是目前最新的视频格式标准之一。完整的H.264标准是一个多媒体通信的框架和规范协议，其中的视频编码算法的设计思想是在基于视频内容编码等技术的基础上，提供极低带宽和可变输出码率（10Kbit/s到1Mbit/s）的条件下提供尽可能好的图象质量。¨ 多点通信通过实现组播技术增强了传统IP网上的多点通信模式，为三网融合提供了通信基础，并且研究了可靠组播技术（Reliable Multicast）和分层组播技术，在三网融合的基础上实现传统业务和新兴业务在统一应用平台上的综合。¨ 实时传输和QoS技术研究和实现了RTP/RTSP（实时

36、传输协议），实现了多媒体信息在IP网络中的实时通信，为实时交互提供了通信基础；利用时间戳等技术研究和实现了减小多媒体信息传输延迟抖动和丢失的质量保证方法；研究和实现通信量整形和排队技术，提供对网络传输质量的保证手段。¨ 异构网络通信平台实现自适应编码技术，实现在多种网络条件下的自适应编码和传输，提供异构网络进行通信的手段。¨ 嵌入式系统芯片技术、DSP技术、RTOS的发展使得传统需要一台计算机实现的功能在一块嵌入式板子上就可满足。嵌入式监控前端以最小化设计实现监控所需功能，刨除了不必要的硬件设计，使得系统的成本大大降低，系统的稳定性和可维护性大大提升。3.2.2视频流模式根

37、据用户在多级监控体系结构中所处的物理位置的不同，可以采用以下多种模式，而在大部分应用中，由于系统中存在各种用户，通常是多种模式的结合使用。(1)RVS服务器单播转发模式在这种模式下，用户若想监看某个监控点时，并不是直接连接到IPC接收数据，除了局域网环境，一般情况下IPC的出口带宽很宝贵，如果N个人同时连到IPC监看，则会占用N份出口带宽；而在本模式下，IPC的数据是直接发送到RVS服务器的，且每个监控点只会发出一份数据，用户登陆RVS服务器，从RVS服务器接收RVS服务器转发的单播数据，这样不管有多少人实时监看，每个监控点只会占用一份出口带宽；并且在RVS服务器和IPC之间提供了控制机制，对

38、于某个监控点，如果没有用户在监看，IPC会停止输出到RVS服务器的数据，最大成都节省带宽。根据多级监控的实际情况，大部分用户是和RVS服务器是在同一层次，甚至在更高层次，对于和RVS服务器之间不支持组播的用户可以采用本模式，对于和RVS服务器之间支持组播的用户可以采用“RVS服务器组播转发模式”，对于和监控点在同一层次的用户可以采用“本地模式”。(2)RVS服务器组播转发模式本模式和(1)基本类似，差别在于对于(1)，对于每个监控点，RVS服务器需要实现1N的数据转发（N表示同时在线观看此监控点的用户数），而对于本模式，RVS服务器转发1份组播数据，对于和RVS服务器在同一个局域网的用户，可以

39、直接接收组播数据，无论有多少用户在监看，RVS服务器只转发一份数据。(3)IPC本地模式对于某个监控点，如果和监控点在同一层次（同一局域网内）的用户在监看，如果还采用(1)或(2)模式，则反而多占用了出口带宽，这个时候用户可以直接连接到IPC接收单播/组播数据，服务器提供权限控制和监控点信息发布。3.2.3 H.264算法的实现优势宝丽来锐智下力气在核心算法在标准规范的基础上对编码效率以及网络适应性方面进行了深入研究，并取得了突出效果。l VBR和CBR模式VBR：即基于品质的模式。当使用这种模式时，所有的帧不管他们的状态如何都压缩到相同的品质，即图像损失率一致。它能保证全部帧的质量是一致的，

40、当它不控制编码输出码率，对于场景运动变化比较大的情况，编码输出码率变化幅度会很大。这种模式比较适合于视频编辑或者对图像质量要求很高而带宽不受限制的应用。CBR：即恒定码流模式。编码器会根据用户指定的码率进行编码，为了保持相对恒定的码流，对于运动变化大的场景，编码器会降低视频质量以降低码率，对于比较静止的场景，编码器会在不超过指定码率的情况下尽可能提高视频质量。这种模式比较适合于网络视频传输应用。CBR的实现复杂度比VBR要高很多，而且实现算法的不同对码流控制的效果差异也很大，国内大部分厂家目前未实现CBR模式或者只是作了一些简单控制。l 核心算法采用汇编程序H.264算法中压缩比越高算法复杂度

41、越大，一般的嵌入式平台主处理器的处理能力不会很高，所以为了能够达到每路25帧/秒，压缩比就不会很高。而宝丽来锐智将H.264算法的核心部分全部使用汇编语言编写（标准算法使用C语言编写），使系统的处理效率提高了30，这使得我们的系统能够提供更高质量的视频。l 预处理和后处理预处理：在编码之前消除原始图像中的“污迹”、“雪花”或“毛边”，也就是所谓的“视频噪声”。后处理：H.264解码器增加了Deblocking（去除块效应）功能。l 网络传输时延控制对于实时视频应用，等待时间和抖动必须保持在一定的限度内，标准建议可接受质量的单向最大延迟是400RVS（网络传输本身延迟不包括在内）。对于音视频需要

42、同步的应用，必须限制视频相对于音频的延迟。ImaginWorld监控系统已经做到单向延迟小于100RVS，在国内同类产品中绝对领先。l 网络传输差错控制网络的不稳定性会经常导致视频包的丢失，而实时视频传输又不允许无限制的重传，而H.264是连续编码算法，丢失一帧数据会导致后续若干帧解码错误，导致“马赛克”现象。我们在传输层通过独有的差错检测、错误隔离、限制延迟重发、强制恢复等一系列差错控制技术，使得“马赛克”现象尽可能少。l 网络带宽自适应调整在网络带宽经常变动的信道中，使编码率与信道带宽相匹配很重要，ImaginWorld监控系统中采用的算法可以实时检测网络带宽的拥塞程度，并可以动态对编码器

43、进行码流整形，调整输出码率以匹配网络带宽。3.2.4系统特点l 稳定可靠IPC采用先进的嵌入式硬件设计和嵌入式操作系统，设备体积小，视频处理速度快，稳定性高，全天24小时现场工作；可以远程对系统软件升级；该设备有自动恢复功能，当前端发生掉电加电后，可自动启动，无需人工维护。l 网络化、数字化IPC系统采用标准的TCP/IP协议，内置HTTP服务器，提供RJ-45以太网接口，能架构在局域网、广域网、校园网和无线网络之上，节省了铺设长距离线缆的成本。可任意设置网关，完全支持跨网段、有路由器的远程视频监控环境。系统提供单播、组播功能。l 高清晰度图像图像压缩采用H.264 图像编码标准，图像清晰度高

44、，在低带宽或者多次路由的条件下，传输每秒30幅画面的高质量图像，不会出现 “马赛克”的现象。l 多权限功能IPC和RVS配合可以对用户分配不同的控制权限。使用者在权限允许的监控区域和监控点，可分别实现对远程现场的实时监控、对镜头、云台进行控制或浏览。系统具有完善的冲突检测和权限剥夺机制。支持PELCO-D等多种控制协议。l 远程报警及联动控制 可提供报警输入接口，当发生报警时，可联动多个设备协同工作。当监视点发生报警时，系统自动启动各种对应的联动设备，并将视频切换到相应的摄像机，开启灯光，自动录像。监控中心可弹出报警信息，并有声音报警和短消息提示。l 远程设备管理系统提供远程设备管理功能，维护

45、人员不必到达设备现场，就可修改设备的各项参数，提高了设备的维护效率。l 防病毒入侵系统前端设备采用嵌入式技术，操作系统固化在芯片之中，不易受目前网络中爆发病毒的侵害。l 良好的可扩容性当系统扩容时，前端只需将设备接上网线、视频线，做些简单配置就可以做到即插即用；在监控中心，管理人员只需要将增加的监控设备加入监控地点组别，这样就完成了全部的系统升级扩容工作。l 保密性能优越系统硬件、软件具有加密功能，使该系统的保密性能优越于其它视频监控系统。同时，还可以为用户配套额外硬件加解密设备，即在摄像机与网络连接处加加密设备，在网络监控中心的服务器器加解密设备。使监控网络的保密性最优。l 拥有自主产权IP

46、C的主板、程序均自主研发，RVS的程序自主研发，宝丽来锐智拥有完全的自主产权；设备国产化率高，物美价廉。33数字化网络摄像机（IPC）3.3.1简介数字化网络摄像机（IP Camera）是采用通信、计算机、互联网技术和标准，基于最先进的H.264视频压缩技术开发的最新一代嵌入式图像采集设备。它主要完成模拟视音频信号的数字化，数字化后的视音频信号采用H.264视频压缩算法和G.729音频压缩算法进行压缩编码，然后通过IP网将编码后的音视频数据以IP包的形式传送给RVS服务器或远端用户，实现视音频信号的网络传输、网络监控和网络存储，同时可以支持远程的云镜控制和远程报警管理。宝丽来锐智IPC采用高速

47、嵌入式处理器和嵌入式实时操作系统，使该系统比其它产品具有更好的稳定性、可靠性和易维护性，可以有效防止病毒。该设备无须铺设专用的视频和控制电缆，就可以与不同类型的以太网设备无缝连接，系统采用标准的互联网TCP/IP协议，不仅能在本地局域网传送实时图像，还可以在网络带宽受限的ISDN、PSTN、xDSL 路由器、局域网、广域网、校园网和无线网络上方便地实现视频音频的同步传播。采用IGMP组播协议支持多个客户端连接，不占用额外的网络带宽。图像质量和网络带宽动态可调，占用网络带宽20K2Mbps。本产品是基于开放标准设计的，系统提供了开发接口，设备可持续升级，同时系统可以对不同规模应用实现平滑扩容，可

48、以为投资者提供长期的投资保障。3.3.2功能音视频全实时同步：每台IPC支持1路全实时（延迟不超过0.5秒）同步视音频采集、压缩、存储、网络传输；每路25帧/秒，标准分辨率352×288，最大分辨率720*576。节省存储空间：采用业内顶尖压缩技术H.264算法，压缩比高达1:500，每路每小时只需60180M硬盘空间（包括视音频），网络传输所需带宽10K2M可调。云镜控制：支持镜头的光圈、变焦、聚焦三可变控制；支持云台的全方位控制。网络发送：支持多用户网络监控，支持组播输出。远程报警及联动控制：可提供报警输入接口，当发生报警时，可联动多个设备协同工作。当监视点发生报警时，系统自动启

49、动各种对应的联动设备，并将视频切换到相应的摄像机，开启灯光，自动录像。监控中心可弹出报警信息，并有声音报警和短消息提示。安全管理：重要操作均需权限密码验证，防止无关人员观看、删除、修改图像资料；未经授权的人无法远程访问。智能应用：图像有动态检测功能；压缩比、画质、码流可调整；3.3.3技术参数  参 数 说 明 中央处理单元HI DSP TRVS320C6211×2，4 M byte flash，64 M byte SDRAM操作系统实时操作系统（RTOS）视频端口1 路PAL（或NTSC）复合视频输入，1Vpp 75欧，BNC接口音频端口1路麦克风信号输入，1路扬声器信号

50、输出视频压缩H.264 simple profile音频压缩G.729/G.723图像调整色调、对比度、饱和度和亮度独立调整图像分辨率 60HZ NTSC制式 352x240(CIF)、176x120(QCIF)50HZ PAL 制式 352x288(CIF)、176x144(QCIF) 最大帧速率 CIF 25帧/秒（PAL）/30帧/秒（NTSC）视频压缩率16Kbps-2Mbps，支持VBR、CBR模式网络协议TCP/IP、UDP，HTTP，TFTP，BOOTP，RTP，IGMP网络接口RJ45接口 10/100BASE-TX以太网 控制接口一个RS-485口，对云台、变焦镜头等进行控制

51、，可接收RS-485接口设备的数据报警接口4路报警输入，4路报警输出保存参数系统的缺省设置参数可修改并保存软件升级通过网络升级，或通过串口升级电源 DC 12V /3A外接电源工作环境温度：0oC - 50oC（40-125oF），湿度：20-80% RHG保存环境温度：-20oC - 60oC（40-125oF）,湿度：20 - 95% RHG看门狗监视DSP、视频通道、网络控制器及电源的状态，异常时自动使系统复位电磁兼容性（EMC）GB 9254、FCC Class A、CE EN 55022/1987, EN50082- 1/1992安全性EN 60950, UL, CSA34 IMag

52、ineWorld RVS监控平台3.4.1简介经过多年多级远程监控系统的设计和实施实践，我们认识到IPC对于构建局域网范围的远程监控系统是足够的；但是对于构建多级的远程监控体系，仅靠IPC难于灵活地搭建整个体系，我们设计开发了“IMagineWorld RVS监控平台”。该平台采用C/S和B/S构架， 兼容MySQL和Oracle数据库，根据具体的系统容量选择不同的数据库，系统将管理、流媒体服务、客户端、 数据存储分开，并且支持NAS存储。系统做到统一管理，并且能够分级管理。IMagineWorld RVS综合服务平台分为管理服务器、数据库服务器、RVS流服务器、APS报警处理服务器、客户端、

53、虚拟矩阵六部分。3.4.2 系统实现IMagineWorld RVS Server(管理服务器):管理服务器完成对所有设备的管理、分配，所有用户管理以及权限分配，报警处理等。§提供编码器、解码器、矩阵及附属设备等的增加、修改、删除及参数配置，以及设置某编码器归属哪个录像站点。§自动搜索并显示设备服务器、转发服务器、录像服务器的信息，包括名称、IP地址，可修改站点名称，可删除无效站点。设备站点下会显示所有曾经出现过的设备，若不再使用某设备，可将其删除。§设备分组将系统中的镜头进行分组管理，便于监控管理。可将整个组的设备一次性地分配给某个用户，而不必一个个地单独配置。

54、§能方便地设置电子地图，布置镜头，并将地图分配给用户。§完善的日志管理，对各个用户的操作进行不可人为修改的记录，以备查询。§提供4种用户类型，包括管理员、超级用户、一般用户和浏览用户，分别授予不同的权限范围，同一类型的用户又可以设置更具体的权限，共有64级，以各自的用户名和密码登录。可以单独为各个用户分配镜头组和电子地图。§系统管理员实现站点管理，设备管理、用户管理等各项管理，包括配置、修改、删除等。§网络内合法用户可以按照它的级别权限使用IE浏览器，通过登陆Server观看摄像机图像。 IMagineWorld RVS RVS(流服务器):

55、§流服务器接收视频服务器的音频视频数据,报警消息等,完成对用户数据的转发；§数据的本地存储已经将数据转储到NAS存储阵列,以及将报警等消息转发给管理服务器,并且根据需要将数据转发给下一级网络；§前端接入进来的模拟信息包括音视频数据信息、声光烟感红外等报警信息，数据量庞大，需要首先经过视频服务器进行数字化，再进行压缩编码，获得适于传输的数字码流；§依据不同的数据类型，转发到不同的服务器，进行进一步处理；§由于网络视频系统的传输方式是组播，在没有客户浏览时，网络内的编码器并不向网络发送视频流，仅仅发送数量非常小的监听IP包，可以降低网络内部的码流压

56、力并不是很大。IMagineWorld RVS APS(报警处理服务器):§接收声光红外烟感报警信号，启动声光报警；§根据需要自动可对图像画面定义移动侦测区域。系统可对每个报警信号或画面移动报警进行动作响应设置；§弹出电子地图，并能选择自动驱动云台前往预置位进行观看；§可选择启动实时录像；§将报警信号通过短信告知用户(可选)；§用户可设定报警前录像时间，保证报警时刻事件完整性。可设定录像数据保存时间，自动删除旧录像数据文件，保证磁盘使用率。§支持多任务处理系统，可同时处理多点报警信息IMagineWorld RVS DMat

57、rix(数字矩阵): §支持传统矩阵功能，解码信号接入矩阵，传送至电视墙；§数字矩阵通过视频解码器可以将数字视频信号直接输出到电视墙，§能够自动将报警通道优先输出。§在监控中心的电视墙上可以任意显示前端编码设备的图像。原则上有多少个监视器就可以配置多少个解码设备（BV6001DC ）。IMagineWorld RVS DBS(数据库服务器)：§数据库服务器实现分布式存储，兼容MySQL和Oracle数据库。视频信号即使在压缩之后其数据量也是非常大的。以5个摄像机测算。 H.264平均码流（CIF格式/25帧/秒数据量）150M/h。30天的数据量： 150M（dates）*24（h）*5（cameras）*30（day）=540,000M=527G4块160G硬盘。§通过数据库，建立摄像机与存储服务器之间的“软性”关联，每一个区域由一个存储服务器负责，系统以分布式结构构建，将整个系统划分为若